Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A exploração, processamento, transporte, armazenamento e utilização do petróleo e seus derivados têm resultado em acidentes e vazamentos de proporções variadas e existe uma demanda crescente por soluções técnica, ambiental e economicamente viáveis. É nesse contexto que a fitorremediação ganha evidência e se mostra adequada por aliar um custo-benefício atraente. A fitorremediação utiliza espécies vegetais para extrair, conter, imobilizar ou degradar contaminantes do solo e da água. Além disso, a possibilidade de crescer espécies de valor comercial em solos contaminados que, de outra forma, não teriam qualquer uso, torna-se uma alternativa atraente. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a capacidade de fitorremediação de Mentha x Villosa e as alterações fisiológicas e morfológicas em decorrência da contaminação dos solos por petróleo em quatro concentrações (0%, 2%, 4% e 6% p/p) com seis repetições. As variáveis analisadas foram: taxa de sobrevivência, biomassa total seca e fresca, dimensão foliar, densidade de estômatos e densidade de tricomas. Foram feitas análises de hidrcarbonetos totais de petróleo - HTPs presntes no solo no início do experimento e após 90 dias de cultivo. As plantas crescidas em solo contaminado tiveram uma taxa de sobrevivência de 100%. Houve uma tendência ao xeromorfismo nas plantas mantidas em solo contaminado. De acordo com a análise one-way ANOVA (Tukey, I.C. 95%), houve redução significativa da biomassa fresca em plantas crescidas na presença de petróleo em qualquer concentração quando compradas ao controle e, também, redução significativa entre as concentrações 2% versus 4% e 2% versus 6%. Entretanto plantas crescidas em 4% e em 6% não diferiam entre si. Como não houve diferença significativa da biomassa seca para nenhum par, conclui-se que as diferenças observadas em biomassa fresca decorrem da menor absorção e/ou retenção de água por plantas crescidas na presença de petróleo. A presença do petróleo em qualquer concentração resultou em aumento significativo da densidade dos estômatos quando comparada ao controle (0%), particularmente aos 90 dias. Entretanto, não houve diferença significativa entre as plantas crescidas em petróleo nas diferentes concentrações. Aos 30 dias observou-se aumento significativo da densidade dos tricomas apenas em plantas na concentração 6%, comparadas ao controle (0%) e às demais concentrações (2% e 4%). Aos 60 dias, um aumento significativo da densidade de tricomas foi observado em plantas crescidas em todas as concentrações de petróleo (2%, 4% e 6%), quando comparadas ao controle e aos 90 dias, tais diferenças foram mantidas. Mentha x Villosa mostrou ser uma planta com potencial para crescer em solo contaminado com petróleo, sendo que aos 90 dias foi observada uma remoção de 99,90% de HTPs no solo contaminado a 2% (p/p) e de 99,98% de remoção de HTPs no solo contaminado a 4% (p/p).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A exploração, processamento, transporte, armazenamento e utilização do petróleo e seus derivados têm resultado em acidentes e vazamentos de proporções variadas e existe uma demanda crescente por soluções técnica, ambiental e economicamente viáveis. É nesse contexto que a fitorremediação ganha evidência e se mostra adequada por aliar um custo-benefício atraente. A fitorremediação utiliza espécies vegetais para extrair, conter, imobilizar ou degradar contaminantes do solo e da água. Além disso, a possibilidade de crescer espécies de valor comercial em solos contaminados que, de outra forma, não teriam qualquer uso, torna-se uma alternativa atraente. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a capacidade de fitorremediação de Mentha x Villosa e as alterações fisiológicas e morfológicas em decorrência da contaminação dos solos por petróleo em quatro concentrações (0%, 2%, 4% e 6% p/p) com seis repetições. As variáveis analisadas foram: taxa de sobrevivência, biomassa total seca e fresca, dimensão foliar, densidade de estômatos e densidade de tricomas. Foram feitas análises de hidrcarbonetos totais de petróleo - HTPs presntes no solo no início do experimento e após 90 dias de cultivo. As plantas crescidas em solo contaminado tiveram uma taxa de sobrevivência de 100%. Houve uma tendência ao xeromorfismo nas plantas mantidas em solo contaminado. De acordo com a análise one-way ANOVA (Tukey, I.C. 95%), houve redução significativa da biomassa fresca em plantas crescidas na presença de petróleo em qualquer concentração quando compradas ao controle e, também, redução significativa entre as concentrações 2% versus 4% e 2% versus 6%. Entretanto plantas crescidas em 4% e em 6% não diferiam entre si. Como não houve diferença significativa da biomassa seca para nenhum par, conclui-se que as diferenças observadas em biomassa fresca decorrem da menor absorção e/ou retenção de água por plantas crescidas na presença de petróleo. A presença do petróleo em qualquer concentração resultou em aumento significativo da densidade dos estômatos quando comparada ao controle (0%), particularmente aos 90 dias. Entretanto, não houve diferença significativa entre as plantas crescidas em petróleo nas diferentes concentrações. Aos 30 dias observou-se aumento significativo da densidade dos tricomas apenas em plantas na concentração 6%, comparadas ao controle (0%) e às demais concentrações (2% e 4%). Aos 60 dias, um aumento significativo da densidade de tricomas foi observado em plantas crescidas em todas as concentrações de petróleo (2%, 4% e 6%), quando comparadas ao controle e aos 90 dias, tais diferenças foram mantidas. Mentha x Villosa mostrou ser uma planta com potencial para crescer em solo contaminado com petróleo, sendo que aos 90 dias foi observada uma remoção de 99,90% de HTPs no solo contaminado a 2% (p/p) e de 99,98% de remoção de HTPs no solo contaminado a 4% (p/p).

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No. of bitstreams: 1 erickestevesdeoliveira.pdf: 1235775 bytes, checksum: d5513847048574c1ada373c0b486b859 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Ocimum. gratissimum L. e Mentha x villosa Huds. são duas plantas aromáticas que são amplamente utilizadas no Brasil e em outros países tanto para fins terapêuticos, como na culinária. Diversas atividades farmacológicas já foram descritas para essas duas plantas e para os componentes majoritários de seus óleos essenciais, Eugenol e Óxido de Piperitenona, respectivamente. Porém ainda há a carência de estudos sobre a atividade antiproliferativa desses óleos essenciais sobre linhagens tumorais e as implicações desses compostos sobre a produção de TGF-1, uma citocina que, em tumores já estabelecidos, apresenta efeito pró-tumoral. Esse estudo visa avaliar os efeitos dos tratamentos com os óleos essenciais de O. gratissimum e M. x villosa, sobre uma linhagem de adenocarcinoma humano de pulmão produtora de TGF-1. Métodos: A viabilidade celular foi avaliada através do ensaio de MTT em linhagens de células (A549 e J774 A.1) e em macrófagos intraperitoneais tratados com 5 a 200g/mL, por 48h. O efeito dos óleos essenciais sobre o ciclo celular foi avaliado através de marcação com iodeto de propídio e quantificação das fases de ciclo celular por citometria de fluxo. A quantificação de células em SubG1 foi utilizada como parâmetro para avaliação de apoptose, que foi confirmada através da marcação de TUNEL. A produção de TGF-1 foi avaliada por ELISA. Resultados: Os dois óleos essenciais reduziram a viabilidade da linhagem celular A549 (IC50: OG:160g/mL / MV:117g/mL), os tratamentos também induziram parada do ciclo celular em S com 24h de tratamento (controle: 12,31±0,89 / OEOG: 15,70±1,15 / OEMV: 23,35±0,75) efeito já registrado para eugenol. Também houve aumento do percentual de células em SubG1 (controle: 15,05±0,71 / OEOG: 91,94±1,71 / OEMV:24,62±1,06), indicando aumento da fragmentação de DNA, um dos sinais de apoptose, que foi confirmado pelo aumento da mediana de fluorescência na marcação de TUNEL (controle:59.1±3.4 / OEOG:68.6±3.7 / OEMV:75.3±15.7). Houve redução da produção de TGF-1 nas concentrações não letais dos óleos essenciais (10 e 50g/mL). Conclusões: Esses dados demonstram o potencial indutor de apoptose e de parada de ciclo celular, desses óleos essenciais para o tratamento de tumores, sobretudo aqueles caracterizados pela produção de TGF-1, citocina importante para a sobrevivência e proliferação de células tumorais. Contudo, essa citocina desempenha papéis importantes na homeostase do organismo, e por isso são necessários estudos que avaliem o efeito sistêmico desses óleos essenciais. / Ocimum. gratissimum L. and Mentha x villosa Huds are aromatic plants largely used, in Brazil and other countries, for therapeutic and culinary purposes. Several pharmacological properties have been described for their essential oil and their major compounds: Eugenol and piperitenone oxide respectively. However, the antiproliferative effect and the blockage of the TGF-1 production are poorly understood. This cytokine contributes for the development of late-phase tumors. This study aimed to evaluate the effects of the essential oils of Ocimum gratissimum and Mentha x villosa over a TGF-1 producer human lung adenocarcinoma cell line. Methodology: Viability was assessed through MTT assay, on cell lineages (A549 and J774 A.1) and intraperitoneal macrophages treated for 48h with essential oil concentrations ranging from 5 to 200g/mL. Cell cycle and SubG1 DNA amount was evaluated through propidium iodide staining followed by flow citometry analysis. TUNEL assay was used to quantify the DNA fragmentation. ELISA was performed to measure the TGF-1 production. Results: Both essential oils reduced A549 cell viability (IC50: EOOG:160g/mL / EOMV:117g/mL), there was also cell cycle arrest at S phase, after 24hours of treatment (control: 12,31±0,89 / EOOG: 15,70±1,15 / EOMV: 23,35±0,75). SubG1 DNA amount was also elevated after treatment (control: 15,05±0,71 / EOOG: 91,94±1,71 / EOMV:24,62±1,06), an indicative of DNA fragmentation, one of the apoptosis sign. This effect was confirmed by the elevated TUNEL labeling. The non-lethal concentrations of the essential oils (10 and 50g/mL) led to the reduction of TGF-1 production. Conclusion: These data indicates the apoptotic and cell cycle arrest effects of the essential oils, mainly over TGF-1 producing tumors. As this cytokine has a key role over the survival and proliferation of these cancer cells. The possible systemic effects of these treatments are yet to be evaluated, as the TGF-1 blockage may affect the maintenance of homeostasis.

Cancer is the given name for a group of more than 100 diseases account for 13% of deaths worldwide and 15.1% in Brazil, with estimates of increased mortality. These data show the deficiency of more effective anticancer agents, leading to increased life expectancy or cure. In this context, nature is an alternative to the problem, for harboring a huge biodiversity and Brazil stands out for having the highest diversity of plant species in the world, but little explored as their biological characteristics. The genus Mentha has its very widespread species in the country, with many evidenced therapeutic activities, among them the potential anticancer action of essential oil (EO) demonstrated in two species (Mentha piperita e Mentha spicata). However, this study aimed to evaluate the antitumor activity of the essential oil of Mentha x villosa Hudson (OEMV) in vitro and in vivo, and its toxicity in vivo. For this, the EO was extracted from the leaves of Mentha x villosa, 12 of its constituents have been identified and their main constituent, the monoterpene rotundifolone was isolated. The in vitro cytotoxicity of OEMV rotundifolone and 3 were evaluated against tumor cell lines: ovarian adenocarcinoma (OVACAR-8), colon carcinoma (HCT-116) and glioblastoma (SF295) by the MTT assay. The OEMV showed cytotoxic activity in all cell lines tested, with IC50 ranging from 0.57 to 1.02 ìg/mL. However, rotundifolone did not show cytotoxicity at the tested concentrations, suggesting that the activity of the oil is not mediated by its major constituent. Considering this result, we evaluated the antitumor activity of OEMV in vivo using mice transplanted with sarcoma 180. In this study, it was showed antitumor activity in OEMV treatments performed by intraperitoneal (32.02 and 42.81% with 50 and 100 mg/kg/day, respectively) and orally (34.27 and 43.22% with 100 and 200 mg/kg/day, respectively), probably due to synergy among its constituents. No change was observed in the toxicological parameters evaluated in animals treated with OEMV: variation in body mass, organ weights (liver, spleen and kidney), blood biochemical parameters (AST, ALT, urea and creatinine) and ulcerative lesion index (this later only in the groups treated orally). Since the results demonstrated that OEMV has antitumor activity with low toxicity, it was proposed to evaluate the benefit of the association between OEMV (50 and 100 mg/kg/day) and 5-fluorouracil (5-FU, 10 mg/kg/day) reference known antineoplasic and toxicity. The association promoted tumor growth inhibition of 50.3% and 65.2% at doses of 50 and 100 mg/kg/day, respectively. The highest dose of OEMV in combination showed the same statistical difference that the level of inhibition of 5-FU at the highest dose (25 mg/kg/day). The toxicological parameters, variation of body mass and biochemical parameters (AST and ALT) showed alterations similar as the positive control. The organ weight alterations did not occur, a result that demonstrates an evident benefit of the combination compared to the group treated with 5-FU alone. The last toxicological endpoints evaluated were hematological parameters where both groups showed changes associated with differential count (lymphocytosis and neutropenia) and reduction in total leukocytes; positive factor in this result is that the reduction was not as intense as the one displayed by the control 5-FU furthermore possibly resulting in a decreased susceptibility to infection. The association promoted tumor growth inhibition 50.3% and 65.2% at doses of 50 and 100 mg/kg/day, respectively. The highest dose of OEMV in combination showed the same statistical difference that the level of inhibition of 5-FU dose (25 mg/kg/day) the toxicological parameters, variation of body mass and biochemical analysis (AST and ALT) showed alterations similar to the positive control. / O cancer e o nome dado a um conjunto de mais de 100 doencas, responsaveis por 13% das mortes no mundo e 15,1% no Brasil, com estimativas de mortalidade crescente. Esses dados refletem a carencia por agentes antineoplasicos mais efetivos, que levem ao aumento da expectativa de vida ou a cura. Nesse contexto, a natureza e uma alternativa para o problema, por abrigar uma gigantesca biodiversidade e o Brasil se destaca, por possuir a maior diversidade de especies de plantas do mundo, mas pouco exploradas quanto suas caracteristicas biologicas. O genero Mentha tem suas especies bem difundidas no pais, com diversas atividades terapeuticas comprovadas, dentre elas o potencial acao anticancer do oleo essencial (OE) comprovadas em duas especies (Mentha piperita e Mentha spicata). Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade antitumoral do oleo essencial da Mentha x villosa Hudson (OEMV) in vitro e in vivo, e sua toxicidade in vivo. Para isso, o OE foi extraido a partir das folhas da Mentha x villosa, onde 12 dos seus constituintes foram identificados e isolado seu constituinte majoritario, a rotundifolona . A citotoxicidade in vitro do OEMV e da rotundifolona foi avaliada frente a 3 linhagens de celulas tumorais: adenocarcinoma ovariano (OVACAR-8), carcinoma de colon (HCT-116) e glioblastoma (SF295) atraves do ensaio do MTT. O OEMV apresentou atividade citotoxica em todas as linhagens de celulas testadas, com CI50 variando entre 0,57 e 1,02 Êg/mL. Porem, a rotundifolona nao demonstrou atividade citotoxica nas concentracoes testadas, sugerindo que a atividade do oleo nao e mediada por seu constituinte majoritario. Diante desse resultado, foi avaliada a atividade antitumoral do OEMV in vivo utilizando camundongos transplantados com sarcoma 180. Neste ensaio, o OEMV apresentou atividade antitumoral nos tratamentos realizados pela via intraperitoneal (32,02 e 42,81% com 50 e 100 mg/kg/dia, respectivamente) e pela via oral (34,27 e 43,22% com 100 e 200 mg/kg/dia, respectivamente), por provavel sinergismo entre seus constituintes. Nao foi observada nenhuma alteracao nos parametros toxicologicos avaliados em animais tratados com o OEMV: variacao de massa corporea, massa dos orgaos (figado, baco e rins), analises bioquimicas (AST, ALT, ureia e creatinina) e indice de lesao ulcerativa (este ultimo apenas nos grupos tratados por via oral). Como os resultados demonstraram que o OEMV possui atividade antitumoral, com baixa toxicidade, foi proposto avaliar o beneficio da associacao, via i.p, entre o OEMV (50 e 100 mg/kg/dia) e o 5-Fluorouracil em menor dose (5-FU, 10 mg/kg/dia), antineoplasico de referencia e conhecida toxicidade. A associacao promoveu a inibicao do crescimento tumoral de 50,3% e 65,2% nas doses de 50 e 100 mg/kg/dia, respectivamente. A maior dose do OEMV em associacao demonstrou a mesma diferenca estatistica que o indice de inibicao do 5-FU na maior dose (25 mg/kg/dia). Os parametros toxicologicos, variacao de massa corporea e analise bioquimica (AST e ALT) apresentaram alteracoes semelhantes as do controle positivo. Na massa dos orgaos nao ocorreu alteracao, resultado que demonstra um evidente beneficio da associacao quando comparada ao grupo tratado com 5-FU isolado. O ultimo parametro toxicologico avaliado foram as analises hematologicas onde ambos os grupos associados demonstraram alteracoes na contagem diferencial e reducao na contagem de leucocitos totais; o fator positivo nesse resultado e que a reducao nao foi tao intensa quanto a apresentada pelo controle positivo 5-FU, provocando possivelmente, uma menor susceptibilidade a infeccoes. Diante dos resultados, podemos afirmar que o OEMV tem atividade antitumoral in vitro e in vivo com baixa toxicidade, e que a associacao entre 5-FU e o OEMV potencializa a atividade antitumoral do antineoplasico, diminuindo alguns dos seus efeitos toxicos.